Лигатура

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве сплавов на магниевой основе. Лигатура содержит, мас.%: 70-95 магния, 5-25 циркония, до 5 гафния, 0,01-25 титана. Изобретение позволяет повысить извлечение циркония в сплав и чистоту сплава, при этом повышаются прочностные и коррозионные свойства сплавов. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве сплавов на магниевой и алюминиевой основах.

В настоящее время для легирования магниевых и алюминиевых сплавов цирконием применяют лигатуры: магний-цирконий, магний-цирконий-гафний и алюминий-цирконий [1].

Легирование алюминиевых сплавов алюминий-циркониевой лигатурой не обеспечивает стабильных показателей прочностных свойств.

Наиболее близкой по технической сущности являются лигатуры, содержащие магний и цирконий, магний-цирконий-гафний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний 70-88

Цирконий 12-30 [2] и

Ниобий 0,5-30

Марганец 1-10

Кремний 5-10

Гафний 0,1-5,0

Титан 1-40

Цирконий Остальное [3]

Недостатком известных лигатур является низкое усвоение циркония магниевыми сплавами. Кроме того, оказывается, загрязненным цирконидами - соединениями ZrFe, ZrSi, ZrH₂, ZrN₂, ZrSiO₄ и другие, что также приводит к снижению механических свойств и чистоты сплавов. Лигатура по патенту RU 2003727 имеет высокую температуру плавления, вредную примесь для магниевых сплавов, а именно кремний, который снижает вводимость циркония и не позволяет получить сплав МЛ 12 с содержанием циркония выше 0,3-0,5%.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение извлечения циркония, повышение чистоты сплава. Наличие магния в лигатуре позволяет снизить время проведения плавки, снизить безвозвратные потери (угар) при производстве магниевых сплавов и соответственно снизить производственные затраты на их приготовление. Магний вводится в лигатуру из расчета 70-95%. Такая лигатура жидкотекучая хорошо вводится в сплав.

Поставленная задача достигается тем, что лигатура, содержащая гафний, титан и цирконий, согласно изобретению дополнительно содержит магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний 70-95

Цирконий 5-25

Гафний До 5,0

Титан 0,01-25

Цирконий и гафний вводится из хлоридных соединений, титан вводится в виде низших хлоридов титана при соотношении Zr:Ti=1:1-500 при температуре 640-680°С. Количество вводимого титана определяется исходя из первичного сплава и содержания вредных примесей в нем.

В процессе легирования титан вступает во взаимодействие с примесями с образованием TiFe₂, TiFe, TiSi, TiSi₃, при этом повышается чистота сплавов и вводимость циркония. Повышаются прочностные и коррозионные свойства сплавов. Эффективность приготовления магниевого сплава (например с МЛ 12) с использованием предложенной лигатуры приведены в таблице.

Как следует из приведенных в таблице данных, предложенная лигатура с содержанием хлоридов магния, калия и натрия не более 1% обеспечивает содержание циркония в сплаве МЛ 12-0,7% и выше.

Предложенная лигатура обеспечивает по сравнению с известной лигатурой повышение эффективности приготовления магниевого сплава МЛ 12:

- снижается время плавки, повышается извлечение циркония и потери металлов

Источники информации

1. Альтман М.Б., Лебедев А.А., Чухров М.В. Плавка и литье легких сплавов. М.: Металлургия, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР №400629, кл. С 22 С 35/00.

3. Патент RU 2003727 C1, C 22 C 35/00.

Формула изобретения

Лигатура, содержащая гафний, титан и цирконий, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний 70-95

Цирконий 5-25

Гафний До 5

Титан 0,01-25